高壓水射流切割機用磨料噴嘴制造技術

本實用新型專利技術公開了一種高壓水射流切割機用磨料噴嘴，它是由粉末冶金燒結材料制作的內管和鑲套在內管上再加工而成的外套構成。內管最好是經空心模拉制而成的硬質合金內管，外套最好是塑料、尼龍等非金屬材料或鋼、銅等金屬材料制作的外套。本實用新型專利技術的磨料噴嘴的噴嘴內孔表面光潔度Ｒａ小于１．６，內孔和外圓的同心度偏差僅為０．００５ｍｍ，內孔圓中心軸線的直線度偏差小于０．０２ｍｍ，耐磨性能好，造價低廉，價格僅為同類產品的０．０５～０．２倍。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及高壓水射流切割技術，特別是高壓水射流切割機用磨料噴嘴。
技術介紹
高壓水射流切割技術是將普通壓力水經增壓器加至150～380MPa的高壓再從噴嘴中噴射出去，依靠高速水射流的動能進行切割的技術。它具有切縫窄、無毛刺、無熱應力、無粉塵、易實現異形切割等優點，對于用傳統切割方法無法或難以加工的材料，如復合材料、石材、特種玻璃、高硬度材料等，高壓水射流切割幾乎是唯一經濟可行的方法。為增強水射流的切割能力，往往在水噴嘴之后加入磨料，該磨料被高速水射流吸卷，并在磨料噴嘴中和水形成混合體，被加速后從磨料噴嘴中噴射出去形成磨料射流，它的切割能力是純水射流的幾倍至幾十倍，因此廣泛應用到航空、軍工、有色冶金、石化、機械、建材及輕工等領域。眾所周知，要將磨料有效地加速形成磨料射流，關鍵是要保證磨料噴嘴和水噴嘴內孔的同心度，若不同心將導致高速水射流噴射到磨料噴嘴的內壁上而大大減低磨料的切割能力，這一點通常采用確保磨料噴嘴和水噴嘴安裝孔的加工精度來實現；此外，還要求磨料噴嘴內孔和外圓的同心度偏差小于0.01mm，內孔中心軸線的直線度偏差小于0.05mm。目前使用的高壓水射流切割機磨料噴嘴6多為耐磨性能好的單一粉末冶金燒結材料，如硬質合金制成(如圖3所示)，其加工工藝為模壓成型、燒結、修內孔、精磨外圓。但是磨料噴嘴的內孔直徑只有0.7～1.2mm左右，長徑比為40～80，在模壓成型工藝中噴嘴的內孔成型是采用中央芯棒，由于裝料外力的作用，其螺旋狀彎曲變形是難免的。燒結完成后，消除這種變形往往要采用激光、電火花等高成本加工手段。同時，由于燒結不可避免地產生變形，噴嘴的內孔和外圓同心度誤差較大(甚至能達到0.3mm)，必須以內孔定位對外圓進行磨削加工。由于噴嘴內孔小，定位夾緊力也較小，硬質合金的磨削力卻較大，只能以微量進給進行磨削，從而導致加工周期長，成本高。目前，單個磨料噴嘴的市場銷售價國產的約為200～300元，進口的約為500～1300元。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述已有技術的缺陷，在不改變磨料噴嘴耐磨面材料的前提下，提供一種新結構的磨料噴嘴，解決磨料噴嘴的高成本問題。為實現上述專利技術目的采用的技術方案是將磨料噴嘴設計成內管和外套的鑲套結構，它是由粉末冶金燒結材料制作的用作磨料噴射通道的內管和鑲套固接于內管外壁上再精加工成的外套構成。本技術的內管以采用經空心模拉制而成的硬質合金內管為佳，可保證噴嘴的高耐磨性和內孔的精度，并降低加工成本。本技術的外套最好采用塑料，或尼龍，或鋼，或銅制作的外套，以降低加工難度，節約成本。本技術的優點在于磨料噴嘴的內孔和外圓的同心度高，偏差僅為0.005mm；噴嘴內孔的表面光潔度Ra小于1.6，內孔中心軸線的直線度高，偏差小于0.02mm；耐磨性能好，造價低廉，價格僅為同類產品的0.05～0.2倍。附圖說明圖1為本技術磨料噴嘴結構圖。圖2為本技術磨料噴嘴和水噴嘴的安裝位置示意圖。圖3為已有技術磨料噴嘴的結構圖。具體實施方式下面結合實施例和附圖對本技術作進一步說明。本技術的磨料噴嘴由內管1和外套2組成。內管1采用粉末冶金燒結材料制作，比如硬質合金，以保證其高耐磨性能。內管1可以采用現有技術的模壓后燒結技術制作，但需對內孔進行光整加工。為避免在模壓成型工藝中內孔中央芯棒的變形所帶來的內孔彎曲，內管1選用硬質合金制作時最好采用空心模拉制工藝制作，燒結后，內孔中心軸線的直線度偏差小于0.02mm，內孔表面光潔度Ra小于1.6，完全能滿足使用要求，內孔不須進行再加工，但內管用作磨料噴射通道的內孔和外圓的同心度誤差仍然較大。為保證磨料噴嘴成品的內孔和外圓的同心度要求，將外套2鑲套在內管1上后再加工，即不直接對內管1進行任何除去材料的加工，而是緊固地鑲套好外套2后，再以內管1的內孔為基準對外套2進行加工。外套2的材料可采用塑料、尼龍等非金屬材料和鋼、銅等金屬材料，由于外套2不是硬質合金這樣的高硬度粉末冶金燒結材料，因此其加工簡單，成本低廉，成品率高。本技術最好的加工順序是空心模拉制、燒結后鑲外套、精車外圓。本技術的安裝情況如圖2所示，高壓水3通過水噴嘴4高速噴出，在水噴嘴4和磨料噴嘴之間的間隙區形成局部真空，將磨料從磨料進口5中吸卷進來并與水混合，然后水和磨料在磨料噴嘴的內管1中進一步混合流化后從噴嘴口高速噴出，進行切割。權利要求1.一種高壓水射流切割機用磨料噴嘴，其特征在于它是由用作磨料噴射通道的內管(1)和鑲套固接于內管(1)外壁上的外套(2)構成。2.根據權利要求1所述的高壓水射流切割機用磨料噴嘴，其特征在于內管(1)是經空心模拉制而成的硬質合金內管。3.根據權利要求1所述的高壓水射流切割機用磨料噴嘴，其特征在于外套(2)是塑料，或尼龍，或鋼，或銅制作的外套。專利摘要本技術公開了一種高壓水射流切割機用磨料噴嘴，它是由粉末冶金燒結材料制作的內管和鑲套在內管上再加工而成的外套構成。內管最好是經空心模拉制而成的硬質合金內管，外套最好是塑料、尼龍等非金屬材料或鋼、銅等金屬材料制作的外套。本技術的磨料噴嘴的噴嘴內孔表面光潔度Ra小于1.6，內孔和外圓的同心度偏差僅為0.005mm，內孔圓中心軸線的直線度偏差小于0.02mm，耐磨性能好，造價低廉，價格僅為同類產品的0.05～0.2倍。文檔編號B24C5/04GK2712548SQ20042006821公開日2005年7月27日 申請日期2004年7月23日 優先權日2004年7月23日專利技術者廖興斌, 祝爽, 張建彬, 曾汀 申請人:長沙礦山研究院本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓水射流切割機用磨料噴嘴，其特征在于它是由用作磨料噴射通道的內管（１）和鑲套固接于內管（１）外壁上的外套（２）構成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖興斌，祝爽，張建彬，曾汀，
申請(專利權)人：長沙礦山研究院，
類型：實用新型
國別省市：43[中國|湖南]